一只绵羊的一生

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摘要

秘密的出生,爆炸性的露面,平静的死亡。其中的成功与失败,创造者自己也不很明白。这只绵羊的一切,似乎都充满象征意味。有母无父、与性无关的出生方式,抛开科学与理性去看,有点神圣的纯洁色彩。然而事实上,多利一生所遭遇的

秘密的出生,爆炸性的露面,平静的死亡。其中的成功与失败,创造者自己也不很明白。这只绵羊的一切,似乎都充满象征意味。有母无父、与性无关的出生方式,抛开科学与理性去看,有点神圣的纯洁色彩。然而事实上,多利一生所遭遇的非理性反应中,恐慌多于欢迎。纯洁的羔羊被视为瓶中放出的魔鬼,这种滑稽的反差显示了人类进步过程中始终伴随的某种自我畏惧与自我牵制。总有一些人担心人类知道得太多,尽管在另一些人看来,我们所知道的,与我们需要知道和渴望知道的相比,还显得那么微不足道。

逆转生命时钟

在多利之前,几十年失败的试验曾使人们几乎绝望地认为,高级动物的体细胞克隆或许是不可能实现的。从发育中的胚胎提取细胞,移植其细胞核,培育一个与该胚胎相同的个体,这种“克隆”相对来说并非难事。因为胚胎细胞具有很强的分化潜力,能在发育过程中分化成皮肤、血液、肌肉、神经等功能和基因特征各不相同的细胞,其中生殖功能由性细胞——精子或卵子来专门承担。一个性细胞只携带一半的遗传信息,需要精子和卵子结合才能发育成新生命。一个体细胞则拥有一套完整的染色体,不需要性细胞的参与,但是,要让已经“定型”的体细胞重新开始胚胎式的发育过程,等于将细胞的生命时钟逆转到起点处,这样的体细胞克隆对哺乳动物而言究竟是否可能?

多利是苏格兰罗斯林研究所和PPL医疗公司的共同作品。它的基因母亲是一只芬·多塞特品种的白绵羊,在多利出生之前3年就已死去。苏格兰的汉纳研究所在这只母羊怀孕时提取了它的一些乳腺细胞进行冷冻保存,后来又把这些细胞提供给PPL公司进行克隆研究——这后来曾给多利身份的真实性带来一些麻烦。以伊恩·威尔穆特为首的科学家在实验室中培养这些乳腺细胞,使它们在低营养状态下“挨饿”5天左右。然后提取其细胞核,移植到去除了细胞核的苏格兰黑脸羊的卵子里。之所以使用苏格兰黑脸羊的卵子,是因为这种羊身体大部分是白的,脸却是全黑的,很容易与白绵羊区别开来。

在微电流刺激下,白绵羊的细胞核与黑脸羊的无核卵子融合到一起,开始分裂、发育,成为胚胎,植入母羊的子宫里继续发育。在277个成功与细胞核融合的卵子中,只有29个存活下来,被移植到13只母羊体内。移植手术后148天,1996年7月5日,一只羊羔诞生了——l/277的成功率,其它的都失败了。直到它去世的时候,克隆技术这种低得惊人的成功率,仍然没有实质性的改善。这也是科学界普遍不相信雷尔教派的克隆女婴“夏娃”身份真实性的一个原因。

威尔穆特以他喜爱的美国乡村音乐女歌手多利·帕顿(Dolly Parton)的名字为自己的得意之作命名。1997年2月23日这只羊的身份向全世界披露后,世上知道它的人恐怕比知道这位歌手的人多得多。一只全白的小羊羔,依偎在生下它但与它毫无血缘关系的代育母亲——一只苏格兰黑脸羊旁边,这张著名的照片向世人显示,生物技术的新时代来临了。它是那只芬·多塞特白绵羊的翻版(准确地说,在细胞核遗传信息上是它的翻版。还有少量遗传信息存储在细胞质的线粒体内,多利的线粒体特征与那只提供卵子的苏格兰黑脸羊相同)。一时间,公众欢呼、兴奋或恐惧、茫然,弗兰肯斯坦、潘多拉的盒子和“科学是一把双刃剑”成为流行语汇,有人展望克隆优良家畜品种或大熊猫的美好前景,有人喊着克隆人或不许克隆人,有的科学家加紧克隆其它动物,还有的科学家把他们培育的胚胎细胞克隆动物推出来分一点光芒,给局面平添了热闹与混乱。

1998年2月,曾有科学家对多利作为体细胞克隆动物的真实性提出质疑。在怀孕的动物体内,可能会有少量胚胎细胞沿血液循环系统到达乳腺部位,因此这些科学家提出,威尔穆特等人是否恰好碰到了一个这样的胚胎细胞,多利是否仍然是胚胎细胞克隆的结果。汉纳研究所还保存着一些多利的基因母亲的乳腺细胞,DNA分析很快证明,多利的确是体细胞克隆的产物,并不存在胚胎细胞混杂的可能性。

此后,克隆鼠、克隆牛等多种克隆动物纷纷问世。第一个克隆人在好几年的“只听楼梯响,不见人下来”之后,也终于在2002年底“据说”诞生了,但没有证据,科学界未予承认。至今,科学家对克隆过程仍有点知其然而不知其所以然的味道。为什么体细胞核与卵子融合后能够发育?有人猜测,可能是低营养环境中的挨饿状态使体细胞休眠,大多数基因关闭,从而失去了体细胞的专门特征,变得与胚胎细胞相似。不过这仅仅是猜测,并未得到证明。

充满困扰的一生

克隆过程的成功率一直非常低,流产、畸形等问题较多。这是由于克隆本身的问题,还是仅仅因为技术不够成熟对DNA造成了伤害?人们对此还无法回答。作为第一只体细胞克隆动物,多利的健康状况受到密切关注,因为它可能代表着其它克隆动物的命运。多利一生的大部分时间过着优裕的明星生活,它善于应付公众场合,毫不怕人,在镜头前有着良好的风度。与公羊“戴维”交配后,多利于1998年4月生下第一个孩子邦尼,后来又生育了两胎,一共有6个孩子,其中一个夭折。从生育方面来看,它与普通母羊并没有不同。在2002年初被发现患有关节炎之前,多利几乎是完全健康而正常的,除了由于访客喂食太多而一度需要减肥。

1999年5月,罗斯林研究所和PPL公司宣布,多利的染色体端粒比同年龄的绵羊要短,引起了人们对克隆动物是否会早衰的担忧。端粒是染色体两端的一种结构,对染色体起保护作用,有点像鞋带两头起固定作用的塑料或金属扣。细胞每分裂一次,端粒就变短一点。短到一定程度,细胞就不再分裂,而启动自杀程序。端粒以及修补它的端粒酶,是近年来衰老和癌症研究中的一个热点。许多科学家认为,端粒在动物的衰老过程中可能起着重要作用。一些人担心,克隆动物的端粒注定较短,是一个不可避免的根本问题。另一些人认为,多利的端粒较短可能是克隆过程的技术问题所致,这不一定是体细胞克隆中的普遍现象,有望随着技术的进步而消除。譬如美国科学家用克隆鼠培育克隆鼠,一共培育了6代(最后一代惟一的一只克隆鼠被别的实验鼠吃掉,实验被迫中止),并没有发现端粒一代一代缩短的现象。由于克隆动物数量不多,而且普遍比较年轻,因此还难以判断哪一种说法正确。端粒与衰老之间的关系究竟是什么、端粒较短是否一定导致早衰,也是尚未确定的事情,这使得问题更加复杂。克隆技术可能带来健康问题,是多利的创造者们强烈反对克隆人的直接理由:在目前的技术水平下克隆人,对克隆出来的人太不负责任了。

2002年1月,罗斯林研究所透露,多利被发现患有关节炎。这引起了有关克隆动物健康问题的新一轮骚动。绵羊患关节炎是常见的事,但多利患病的部位是左后腿关节,并不多见。威尔穆特说,这可能意味着现行的克隆技术效率低,但多利患病的原因究竟是克隆过程造成的遗传缺陷,还是纯属偶然,可能永远也弄不清楚。与主张动物权利的人士的观点相反,他强调,对动物进行的克隆研究不应该因此停止。相反,要进一步研究,弄清楚其中的机制。此后,罗斯林研究所限制了外界与多利的接触。

2003年2月14日,研究所宣布,多利由于患进行性肺部感染(进行性疾病为症状不断恶化的疾病),被实施了安乐死。如同关节炎一样,肺部感染也是老年绵羊常见的疾病,像多利这样长期在室内生活的羊尤其如此。但绵羊通常能活12年左右,6岁半的多利可以说正当盛年,并不算老,它的肺病究竟与克隆有没有关系,又是一个难以搞清楚的问题。目前研究人员正对多利的遗体进行详细检查,科学界对此十分关注,尽管检查结果未必能对上述问题得出确切答案。威尔穆特对媒体表示,多利之死使他“极度失望”。他提醒其他科学家要对克隆动物的健康状态作持续观察。

在几年前,罗斯林研究所已经对多利的后事作好了安排。遗体检查完毕之后,它将被做成标本,在苏格兰国家博物馆向公众展出。理论上,伦敦自然历史博物馆或科学博物馆更适合安置这只科学史上最尊贵、最著名的绵羊,但苏格兰科学家们自有他们的理由:“因为它是一只苏格兰羊。”

(作者:王艳红 字数:3575)

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